2024-2025學(xué)年高中物理第二章9第7節(jié)閉合電路的歐姆定律練習(xí)含解析新人教版選修3-1

PAGE6-閉合電路的歐姆定律(建議用時：40分鐘)【A組基礎(chǔ)鞏固】1．電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，向可變電阻R供電．關(guān)于路端電壓，下列說法正確的是()A．因?yàn)殡娫措妱觿莶蛔?，所以路端電壓也不變B．因?yàn)閁＝IR，所以當(dāng)R增大時，路端電壓也增大C．因?yàn)閁＝IR，所以當(dāng)I增大時，路端電壓也增大D．因?yàn)閁＝E－Ir，所以當(dāng)I增大時，路端電壓減小解析：選D.此電路為閉合電路，應(yīng)運(yùn)用閉合電路歐姆定律分析，不能運(yùn)用部分電路歐姆定律分析．依據(jù)U＝E－Ir可知，當(dāng)I增大時，內(nèi)電壓Ir增大，路端電壓減小，所以選項(xiàng)A、B、C錯誤，D正確．2．如圖所示，直線A為電源的U－I圖線，直線B為電阻R的U－I圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和效率分別是()A．4W，33.3% B．2W，33.3%C．4W，66.7% D．2W，66.7%解析：選C.從題圖中可知E＝3V，圖線A和圖線B的交點(diǎn)是電源和電阻R構(gòu)成閉合電路的工作點(diǎn)，因此P出＝UI＝4W，P總＝EI＝6W．電源的效率η＝eq\f(U,E)≈66.7%.3．有兩個相同的電阻R，串聯(lián)起來接在電動勢為E的電源上，電路中的電流為I；將它們并聯(lián)起來接在同一電源上，此時流過電源的電流為eq\f(4I,3)，則電源的內(nèi)阻為()A．RB.eq\f(R,2)C．4RD.eq\f(R,8)解析：選C.由串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)及閉合電路的歐姆定律得E＝I(2R＋r)，E＝eq\f(4,3)Ieq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,2)＋r))，由以上兩式可得r＝4R.4．(2024·河北承德二中高二檢測)如圖所示，閉合開關(guān)S，滑動變阻器R2的滑片向下滑動的過程中()A．通過R1電流增大B．電壓表的示數(shù)變小C．流過電阻R3的電流方向是a→bD．流過電阻R3的電流方向是b→a解析：選C.當(dāng)滑動變阻器R2的滑片向下滑動時，變阻器連在電路中的電阻增大，外電路總電阻增大，干路電流減小，所以通過R1電流減小，故A錯誤；干路電流減小，電壓表的示數(shù)增大，故B錯誤；干路電流減小，電容器的電壓增大，可知，電容器C所帶電荷量增多，電容器充電，流過電阻R3的電流方向是a→b，故C正確，D錯誤．5．(2024·北京海淀區(qū)高二期中)A、B、C是三盞不同規(guī)格的燈泡，按圖所示方式連接恰好均能正常發(fā)光，已知電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為r，將滑動變阻器的滑片P向右移動，則A、B、C三盞燈亮度改變狀況是()A．三盞燈都變亮B．三盞燈都變暗C．A、B兩盞燈變亮，C燈變暗D．A、C兩盞燈變暗，B燈變亮解析：選D.P向右移動后滑動變阻器連入電路的電阻增大，故電路總電阻增大，路端電壓增大，總電流減小，A在干路上，所以通過A的電流減小，故A變暗；因?yàn)槁范穗妷涸龃螅鳤兩端電壓減小，所以并聯(lián)電路兩端電壓增大，即B兩端電壓增大，故B變亮，通過B的電流增大，而總電流是減小的，所以通過C的電流減小，故C變暗，故D正確．6．(多選)(2024·福建南安一中期中)在如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)阻r恒定，閉合開關(guān)S后燈泡能夠發(fā)光，經(jīng)過一段時間后燈泡突然變亮，若電路中僅有一處故障，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的緣由可能是()A．電容器C斷路 B．電阻R2斷路C．電阻R2短路 D．電阻R1短路解析：選BD.電容器C斷路，對燈泡亮度沒有影響，故A錯誤；若電阻R2斷路，則總電阻增大，總電流減小，R1及內(nèi)阻中電壓減小，燈泡兩端的電壓增大，故燈泡變亮，故B正確；若電阻R2短路，燈泡被短路，不亮，故C錯誤；若電阻R1短路，電路中總電阻減小，總電流增大，燈泡與R2并聯(lián)的電壓增大，則燈泡變亮，故D正確．7．在輸液時，藥液有時會從針口流出體外，為了剛好發(fā)覺，設(shè)計(jì)了一種報警裝置，電路如圖所示．M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時其電阻RM發(fā)生改變，導(dǎo)致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報，此時()A．RM變大，且R越大，U增大越明顯B．RM變大，且R越小，U增大越明顯C．RM變小，且R越大，U增大越明顯D．RM變小，且R越小，U增大越明顯解析：選C.當(dāng)RM變大時，回路的總電阻R總變大，依據(jù)I總＝eq\f(E,R總)，得干路中的電流變小，S兩端的電壓U＝I總RS變小，故選項(xiàng)A、B錯誤；當(dāng)RM變小時，回路的總電阻R總＝eq\f(1,\f(1,R)＋\f(1,RM))＋RS變小，依據(jù)I總＝eq\f(E,R總)，得干路中的電流變大，S兩端的電壓U＝I總RS變大，而且R越大，RM變小時，對回路的總電阻改變的影響越明顯，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯誤．8．(2024·北京匯文中學(xué)期中)如圖所示某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個轉(zhuǎn)向燈電路，其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右轉(zhuǎn)向燈，S為單刀雙擲開關(guān)，E為電源．當(dāng)S置于位置1時，以下推斷正確的是()A．L1的功率大于L與L2的功率之和B．L2的功率大于L與L1的功率之和C．L1比L2亮，L1的功率等于額定功率D．L2比L1亮，L2的功率等于額定功率解析：選A.由于電源存在內(nèi)阻，因而L1兩端電壓必定小于6V，因而L1的功率小于額定功率，同理L2的功率小于額定功率；L和L2的電阻之和大于L1的電阻，因而L1的功率大于L與L2功率之和．故選A.【B組素養(yǎng)提升】9．(2024·北京匯文中學(xué)期中)如圖所示，是一火警報警器的一部分電路示意圖．其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料(其阻值隨溫度的上升而快速減小)制成的傳感器，電流表A為值班室的顯示器，a、b之間接報警器．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器A的電流I、報警器兩端的電壓U的改變狀況是()A．I變大，U變大 B．I變小，U變小C．I變小，U變大 D．I變大，U變小解析：選B.出現(xiàn)火情時，溫度上升，電阻R2阻值減小，則R2和R3并聯(lián)的總電阻減小，R3兩端電壓減小，顯示器A的電流I減小，電路總電阻減小，則報警器兩端電壓U減小，故B正確．10．(多選)(2024·河南南陽檢測)如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)電阻為r，開關(guān)S閉合后，燈泡均能發(fā)光，現(xiàn)將滑動變阻器R的滑片P稍向下移動，則()A．燈泡L1變暗，L2變亮B．燈泡L1、L2均變暗C．電流表的示數(shù)變大D．電源的總功率變小解析：選AD.將滑動變阻器R的滑片P稍向下移動，滑動變阻器接入電路的阻值變大，整個電路總電阻變大，依據(jù)閉合電路歐姆定律得知，干路電流I削減，所以電燈L1變暗；由于干路電流削減，內(nèi)電壓和燈泡L1兩端的電壓都減小，所以L2與滑動變阻器并聯(lián)的電壓增大，L2變亮，故B錯誤，A正確；干路電流I減小，L2與滑動變阻器并聯(lián)電壓增大，所以通過L2的電流增大，所以電流表的示數(shù)削減，故C錯誤；干路電流I減小，依據(jù)P＝EI得電源的總功率削減，故D正確．11．(2024·安徽池州高二檢測)如圖甲所示為小明爺爺家里的老式手電筒．小明按下開關(guān)，小燈泡正常發(fā)光，然后他打開后蓋，發(fā)覺里面裝有三節(jié)1.5V的干電池，打開手電筒前蓋，視察到里面的小燈泡上標(biāo)有“3.8V，0.3A”字樣．其結(jié)構(gòu)簡圖如圖乙所示，不計(jì)導(dǎo)線和接觸電阻．(1)求小燈泡正常發(fā)光時的電阻；(2)求每一節(jié)干電池的內(nèi)阻；(3)求小燈泡正常發(fā)光時整個電路每分鐘消耗的電能．解析：(1)由歐姆定律可知燈泡正常發(fā)光時的電阻為：R＝eq\f(U,I)＝eq\f(3.8,0.3)Ω≈12.7Ω；(2)由閉合電路歐姆定律可知：r總＝eq\f(3E－U,I)＝eq\f(3×1.5－3.8,0.3)Ω＝eq\f(7,3)Ω則每節(jié)電池的內(nèi)阻為：r＝eq\f(r總,3)＝eq\f(7,9)Ω；(3)電路中消耗的總電能為：W＝EIt＝4.5×0.3×60J＝81J.答案：(1)12.7Ω(2)eq\f(7,9)Ω(3)81J12．如圖所示，E＝10V，r＝1Ω，R1＝R3＝5Ω，R2＝4Ω，C＝100μF，當(dāng)S斷開時，電容器中帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．求：(1)S閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；(2)S閉合后流過R3的總電荷量．解析：(1)開關(guān)S斷開時，帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，必有qE＝mg且電場力豎直向上．S閉合后，qE＝mg的平衡關(guān)系被打破．S斷開，帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)電容器兩極板間距離為d，有UC＝eq\f(R2,R